一种生产放射性同位素的超导回旋加速器的制作方法

本实用新型涉及一种生产放射性同位素的超导回旋加速器，属于医疗器械领域。

背景技术：

近年来，随着核医学的不断发展，分子显像技术越来越多的用于临床。PET检查技术在医院被广泛应用，且已经成为当今最有效的身体检查方法之一。电子示踪剂是PET检查的必备药物，而生产电子示踪剂的放射性核素，目前基本上是利用医用质子回旋加速器来生产，其理论依据是高能质子轰击特定原子核，发生质子-中子反应，形成新的短寿命的放射性核素，再将这一新的核素通过化学方法标记到生理性代谢物质上即PET检查所需要的示踪剂。但是，由于放射性核素生产装置涉及到放射物理、放射化学、医学工程、药物药效学等各方面知识，机器结构复杂，设备体积过大，设备价格以及其运行成本都十分昂贵，如果平时对设备维护不力则故障发生率就会很高，因此回旋加速器较难在各个医院普及，甚至不能在每个城市普及。

技术实现要素：

本实用新型提出一种生产放射性同位素的超导回旋加速器，解决了现有技术设备体积过大、设备价格高昂的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种生产放射性同位素的超导回旋加速器，包括加速器壳体和抽真空装置，所述加速器壳体内开设有真空腔，所述真空腔与抽真空装置相连通，所述真空腔内设有靶系统、D形盒以及分别设于真空腔顶部和底部的两组磁性单元，所述靶系统和D形盒分别位于两组磁性单元之间，所述靶系统设于D形盒外侧边缘，每组所述磁性单元包括磁轭和超导励磁线圈，所述超导励磁线圈设于磁轭上，所述D形盒连接有离子导入装置，所述加速器壳体侧壁上设有质子捕捉导出装置。

优选的，所述抽真空装置包括真空泵以及真空测量控制装置。

优选的，所述超导励磁线圈为封闭的圆环状结构，且超导励磁线圈内部连通有液氮液氦循环制冷装置。

优选的，所述D形盒外周设有若干扇形电极。

优选的，所述离子导入装置一端伸至D形盒中部，且其另一端伸出加速器壳体。

优选的，所述靶系统为可更换的碳剥离膜。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的技术方案，同时利用抽真空装置来保持真空腔内的真空环境，避免了离子与气体发生碰撞而损失，同时采用磁轭和超导励磁线圈为离子做圆周运动提供磁场，可以在很小的激磁功率下产生强大的约束磁场，使得整个装置的体积减小，设备占用空间减小，从而可以缩小回旋加速器的体积，同时提高其生产效率，且超导磁体的使用使辐射空间减小从而屏蔽材料也大大减少，从而可以大幅度降低制造成本和运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提出的生产放射性同位素的超导回旋加速器的结构示意图。

图2为本实用新型提出的生产放射性同位素的超导回旋加速器的剖视图。

图3为图1除去壳体上半部分的俯视图。

图4为图2中A部分的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-4，一种生产放射性同位素的超导回旋加速器，包括加速器壳体1和抽真空装置2，加速器壳体1内开设有真空腔11，真空腔11与抽真空装置2相连通，真空腔11内设有靶系统12、D形盒13以及分别设于真空腔11顶部和底部的两组磁性单元，靶系统12和D形盒13分别位于两组磁性单元之间，靶系统12设于D形盒13外侧边缘，每组磁性单元包括磁轭16和超导励磁线圈17，超导励磁线圈17设于磁轭16上，磁轭16与超导励磁线圈17的结合，有效的增强了真空腔11内的磁场强度，D形盒13连接有离子导入装置14，加速器壳体1侧壁上设有质子捕捉导出装置15。

抽真空装置2包括真空泵21以及真空测量控制装置，真空测量控制装置用于控制真空泵21开启或关闭以使真空腔11内保持真空环境。

超导励磁线圈17为封闭的圆环状结构，且超导励磁线圈17内部连通有液氮液氦循环制冷装置3，液氮液氦循环制冷装置3工作的过程为：首先利用液氮进行冷却，此时温度有300K降到70K，然后液氮被抽走，利用液氦继续冷却降温，温度从70K降到4.2-4.5K，最后一直维持该低温，通过液氮液氦循环制冷装置3来为在运行过程中会发热的超导励磁线圈17降温。

D形盒13外周设有若干扇形电极18，可以增加真空腔11内磁场的强度，使得离子加速至更高的速度。

离子导入装置14一端伸至D形盒13中部，且其另一端伸出加速器壳体1，工作人员将离子通过离子导入装置14加入到D形盒13内。

靶系统12为可更换的碳剥离膜，该碳剥离膜的作用是：离子在D形盒内被加速至很高的速度，高速运转的离子挣脱离心力的束缚轰击碳剥离膜，离子被碳剥离膜剥离两个电子后成为质子。

在本回旋加速器工作时，离子由离子导入装置14导入至D形盒13中部，在D形盒13内磁场的作用下，开始做圆周运动，离子的运行速度越来越高，当运行至D形盒13外侧边缘时，离子被加速至最高速度，高速运行的离子挣脱离心力的束缚轰击设于D形盒13外侧边缘的靶系统12，离子被剥离两个电子后成为质子，质子向远离D形盒13的方向运动，直至被设于加速器壳体1侧壁上的质子捕捉导出装置15捕捉后，传输出加速器，最后与相应的同位素物质发生核反应并使之转换为所需要的发射性示踪核素。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。